پایش تطبیقی اثر کنترل خودکار تناسبی-انتگرالی (PI) بر کارایی توزیع در سامانه های بهره برداری از منابع آب سطحی تحت شرایط ناپایدار تامین

در این پژوهش، عملکرد شبکه آبیاری نکوآباد تحت دو سامانه بهره برداری دستی و خودکار مبتنی بر کنترل کننده تناسبی-انتگرالی (PI) در مواجهه با سناریوهای متوالی کمبود جریان ورودی بررسی شد. با استفاده از مدل شبیه ساز هیدرولیکی و تحلیل شاخص های کفایت و پایداری، رفتار شبکه در هفت سطح تنش هیدرولوژیکی از شرایط عادی تا کمبود بیش از ۴۰ درصد ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که سامانه PI به طور قابل توجهی سطح خدمات آبی را بهبود بخشیده، نوسانات زمانی و مکانی را کاهش داده و عدالت توزیع آب را ارتقاء داده است. در مقایسه با سامانه دستی، کنترل PI میانگین کفایت را تا ۴۰ درصد افزایش و میانگین پایداری را تا ۳۹ درصد کاهش داد که بیانگر ثبات بیش تر و تاب آوری بالاتر شبکه است. تحلیل های آماری، توزیعی و مکانی نشان دادند که کنترل PI از فروپاشی عملکردی در شرایط بحرانی جلوگیری کرده و ساختار شبکه را به سامانه ای هماهنگ، قابل پیش بینی و منصفانه تبدیل می کند. کاهش ضریب تغییرات، هم زمانی واکنش تنظیم کننده ها و حفظ یکنواختی مکانی عملکرد، نشان دهنده توانایی کنترل کننده در جذب اختلالات و جلوگیری از گسترش نوسانات در شبکه است. این ویژگی ها موجب گذار از مدیریت واکنشی به تنظیم پیش نگر شده و امکان برنامه ریزی دقیق تر، کاهش وابستگی به منابع آب زیرزمینی و افزایش تاب آوری در برابر تغییرات اقلیمی را فراهم می سازد. این نتیجه کاربردی، امکان پیاده سازی چارچوب های ارزیابی جامع، مانند چارچوب ارزیابی پایدار سامانه های بهره برداری منطبق بر پیوند آب-غذا-انرژی و چارچوب ارزیابی مبتنی بر ریسک شکست سیستم را برای مطالعات آتی فراهم می سازد.

کلیدواژه ها:

شبکه آبیاری ، تحلیل اثر ، عدم قطعیت ، حسابرسی آب ، تحلیل مکانی-زمانی